Чистый воздух и питьевая вода являются естественной потребностью человека, поэтому фильтрующие материалы используются повсеместно. Но область применения фильтров не ограничена воздухом и водой. Многие отрасли промышленности не обходятся без фильтрующих тканей различных видов.
Что это за «зверь»
В различных отраслях производства часто возникает необходимость в очистке. Очищать требуется жидкости, воздух, газ от попадания в них мелких частиц и осадка. Именно с этой целью выпускают различное фильтровальное полотно.
Для каждого конкретного случая необходимо подбирать ткань с учетом размера ячеек и состава волокон. Фильтрующая ткань должна отвечать следующим параметрам:
- не вступать в контакт с элементами рабочей среды;
- обеспечивать отделение загрязнений и примесей от жидкости или газа.
Способность задерживать на поверхности примеси зависит от способа плетения полотна, толщины нитей и его плотности. Высокая плотность и значительная толщина нитей в сочетании с прочным плетением обеспечат высокие фильтрующие способности материала. Все тканевые фильтры относятся к группе пористых фильтровальных материалов.
Рулонный фильтровальный материал на производстве
Производство фильтровальных материалов
Многообразие фильтрующих материалов обусловлено не только динамичным развитием текстильного производства, но и модернизацией систем для очистки окружающей среды от вредных выбросов.
Ткани для фильтров изготавливают из натуральных или синтетических волокон диаметром 10-30 микрон, скручиваемых в нити диаметром до 0,5 мм. Расстояние между нитями обычно составляет 100-200 микрон. Нити утка и основы составляют сетку, которая дополнительно может переплетаться ворсинками. Загрязненный воздух, жидкость или газ, проходя между нитями, очищается, оставляя на поверхности материала осадок. Наличие ворса улучшает фильтрующие способности ткани. Принцип работы фильтра напоминает сито — пропускает через себя очищенный воздух, жидкость, масло, задерживая на поверхности различные загрязнения.
Важно! В рабочее состояние ткань приходит после нескольких циклов загрязнения-очистки. Через некоторое время на ткани образуется остаточный пылевой слой, который образует дополнительный фильтр. В результате непрерывного процесса фильтрации этот слой вместе с сопротивляемостью ткани стабилизируется и сохраняется. При застревании пыли в порах ткани, конденсации влаги на поверхности или замасливании, сопротивляемость ткани увеличивается.
Виды материалов
Существует несколько видов фильтровальных материалов, которые различаются по происхождению волокон:
Натуральные
Хлопчатобумажные фильтры — бельтинг и фильтромиткаль. Оба материала производятся из хлопковых волокон, но различаются по плотности и способу плетения Бельтинг — более прочный материал с плотностью 900 г/м2, фильтромиткаль — менее плотный, с показателем 490 г/м2.
Серпянка — производится из хлопчатобумажных или льняных волокон. Для нее характерен большой размер ячеек и высокая пористость, внешне похожа на марлю.
Искусственные и синтетические
Полотно из полиамидной ткани — изготавливается из капроновых волокон с четкими диагональными рядами.
Полотно из полиэфирной ткани — выпускаются в различных модификациях: суровые, с начесом, термообработанные. К этой группе относится лавсановая фильтровальная ткань. Она отличается высокой прочностью, стойкостью к солнечному свету и плесневелым микроорганизмам. Еще одной разновидностью этой группы является рулонный воздушный фильтр ФилТек, созданный методом термоскрепления волокон при температуре более 100°С.
Лавсановые мешочки для отжима
Иглопробивное нетканое полотно — популярный в автомобильной отрасли вентиляционный фильтр. Сырьем для полотна служит полиэфир, который считается безопасным материалом не только для человека, но и для окружающей среды. Он не подвергается горению и не разлагается, выпускается в рулонах.
Читайте также: Ткани от ведущих дизайнеров
Стеклоткань — прочный и износоустойчивый материал, который также применяется в качестве изоляции. В зависимости от количества нитей, бывает простого и перевивочного плетения.
Полотно из полипропиленовой ткани — отличается высокой химической стойкостью и ударопрочностью.
Все виды ткани различаются по плотности. Минимальное значение имеет полиэфирное полотно — 300 г/м2, максимальное значение у полиэфирного сурового материала с односторонним ворсом — 970 г/м2. Новые виды плетения и современное сырье для фильтров позволяют повысить производительность приборов, снижая гидравлическое давление в системе очистки.
Область применения
Область применения напрямую зависит от используемого в полотне сырья и присущих фильтру характеристик по стойкости к химическим реагентам.
Промышленное применение
В автомобильной промышленности, а также для фильтрации сточных вод широко применяются нетканые иглопробивные материалы. Они задерживают грязь и вредные вещества, препятствуя их попаданию во внешнюю среду. Обеспечивают хорошую вентиляцию салона автомобиля и охлаждающих систем.
Хлопчатобумажные ткани используются в химической промышленности и цветной металлургии для очистки растворов.
В горнодобывающей отрасли применяют полиамидные полотна для очистки железной руды от примесей.
Важно! Ткань для воздушных фильтров широко используется для очистки воздуха в вентиляционных системах приточной вентиляции и кондиционирования.
Фильтрующая ткань для вентиляции применяется в отверстиях электрошкафов и в качестве предварительного фильтра в многоступенчатой системе очистки воздуха, а также для наполнителя кассетных фильтров различных марок.
Полиэфирная фильтровальная ткань в нефтяной промышленности широко используется для вылавливания пыли в каучуковом производстве, а в химической — для очистки красящих пигментов и при изготовлении моющих средств.
Пищевая промышленность
Для пищевой промышленности идеально подойдут фильтры из натуральных материалов — бельтинг и фильтромиткаль, а также серпянка. Через них фильтруют молоко для отделения сыворотки при производстве сыров и кисломолочных продуктов. Пропускают через них сиропы различной консистенции. Натуральные волокна не должны подвергаться воздействию кислот и щелочей, температура использования не более 80 °С.
Также используется нейтральное к микроорганизмам полотно — молочный лавсан. С его помощью фильтруют сыворотку, масло и молоко.
Бытовое использование
В быту фильтры, помимо фильтров для воды, используются для кухонных вытяжек и в пылесосах.
Важно! В кухонных вытяжках для жировых фильтров используют синтепон, акрил или флизелин. Они чаще всего одноразовые. После стирки он истончается и утрачивает свои очищающие свойства.
Для пылесосов мешки из ткани чаще всего многоразовые, сшитые из полиамидных синтетических волокон, или одноразовые —из фильтровальной бумаги. Оба материала хорошо пропускают воздух, при этом задерживая пыль.
Нетканый воздушный фильтр для пылесоса и кондиционера удерживает пыльцу, аллергены, плесень.
Синтепоновый фильтр для кухонной вытяжки
Медицинские фильтры
В медицине используются матерчатые фильтры для очистки воздуха, газов, а также для изготовления респираторов и фармакологических растворов.
Плюсы и минусы
У каждой разновидности имеются свои особенности, но в целом фильтровальная ткань обладает следующими достоинствами:
- не мнется;
- имеет долгий срок службы;
- задерживает пыль, газ и прочие частицы;
- не вступают в химическую реакцию с кислотами и щелочами;
- не разлагается под воздействием вредных микроорганизмов.
Читайте также: Торговый дом ткани 3000
К недостаткам относятся следующие свойства:
- нет универсального типа ткани, каждый вид имеет свою фильтрующую способность;
- существует температурное ограничение по использованию материала;
- натуральные материалы имеют низкую прочность.
Несмотря на указанные недостатки, выбрать подходящую ткань все-таки возможно, подобрав материал по необходимым параметрам. Это может быть необходимая степень и скорость очистки, максимальная температура использования и давление.
Фильтровальные мешки
Мешки применяются в случаях, когда требуется обеспечить большую производительность при малом объеме фильтра, без значительных затрат на фильтрацию. При этом приходится жертвовать эффективностью фильтрации. Применяются для предварительной фильтрации перед фильтрами тонкой очистки (например картриджными) или как полицейская фильтрация после намывных фильтров. В ряде случаев можно применять как единственный фильтр в линии, если эффективность фильтрации удовлетворяет требованиям.
Максимально рекомендуемое количество примесей в продукте поступаемом на фильтрцию не должно превышать 10 мг/литр, в противном случае рекомендуется выбирать между самоочищающимся, крикетным и намывным фильтрами.
Нужно правильно подобрать конфигурацию мешка в соответствии с требованиями производства.
Материалы мешков используемых в пищевой промышленности должны отвечать требованиям FDA для пищевого производства, в конфигураторе можно выбрать правильный вариант.
Нетканые мешки селективностью 0,5 микрон имеют внешнюю оболочку из силикона. Все остальные продаваемые мешки не содержат силикона.
Виды мешков
Мешки из нетканого полотна (AP, SP)
Самый простой и распространенный тип мешков. Обеспечивают глубинную фильтрацию с хорошей эффективностью. За счет фильтрации в толще материала удаляют частицы в широком диапазоне (осветлительная фильтрация). Отфильтрованные частицы невозможно извлечь из материала полностью, поэтому целевой продукт фильтрации — жидкость. Выпускаются из полиэстера, полипропилена, вискозы, нейлона, тефлона (PTFE), Ритона (PPS).
Тканые мешки из моноволокна (NMO, PEMO, POMO)
Обеспечивают поверхностную фильтрацию с хорошей эффективностью. Отсутствие толщины материала обеспечивает фильтрацию в узком диапазоне (разделительная фильтрация), при этом можно без потерь извлечь отфильтрованные частицы – целевым продуктом фильтрации может быть как жидкость так и примеси. Выпускаются из нейлона, полиэстера или полипропилена. Под заказ — из тефлона (PTFE).
Тканые мешки из скрученных волокон (NMU, PEMU)
Дешевая альтернатива мешкам из моноволокна, но структура менее прочная и соответственно значительно ниже эффективность фильтрации. Служат в основном для полицейской фильтрации на неответственных участках. Выпускаются из нейлона и полиэстера.
Фильтровальные мешки повышенной эффективности (HPM)
Имеют абсолютный рейтинг за счет многослойной конструкции (до 15 слоев), обеспечивающая как глубинную так и поверхностную фильтрацию. Применяются в случаях, когда требуется использование мешков при повышенных требованиях к качеству фильтрата. Рейтинг фильтрации от 92 до 99%, то есть сравним с картриджами, при том что грязеёмкость остается высокой, как у обычных мешков. Обратной стороной является их высокая стоимость, поэтому рекомендуется использовать их на участках с небольшим содержанием примесей в продукте. Целевой продукт фильтрации – жидкость. Основной материал мешка — полипропилен.
Фильтровальные мешки для вязких продуктов (BRB)
Мешки BRB изготовлены из покрытых смолой полиэстровых волокон. Их жесткая двухслойная конструкция с градиентной пористостью обеспечивает глубинную фильтрацию и идеально подходит для удаления гелеобразных частиц. Покрытие рукавов смолой исключает абсорбцию жидкости, что важно для нефтесодержащих жидкостей и масел. Применяются для фильтрации вязких продуктов с аморфными примесями, в том числе масел, лаков и красок, растворителей, химических растворов и топлива. Целевой продукт фильтрации – жидкость. Основной материал мешка — полиэстер.
Читайте также: Прямая юбка из джинсовой ткани
Абсорбционные мешки (SPAR)
Мешки SPAR разработаны специально для дополнительной обработки фильтруемой жидкости прямо в фильтре. Мешок наполняется волокнами полипропилена (для удаления минеральных масел), активированным углем (для абсорбции различных субстанций), или поставляется без наполнителя для самостоятельного заполнения. Мешки имеют различную селективность, но внешний слой служит для задержания собственно наполнителя и пыли появляющейся в процессе его деградации. Важным параметром служит скорость фильтрации (чем меньше тем лучше). Целевой продукт фильтрации – жидкость.
Многослойные нетканые мешки (ML)
Фактически представляют собой отдельные мешки, вставленные один в другой на общем кольце. Имеют до 3х слоев, позволяющих разделить грязевую нагрузку между слоями и за счет этого увеличить срок службы. Эффективность фильтрации определяется только характеристиками внешнего слоя. Целевой продукт фильтрации — жидкость. Выпускаются из полипропилена и полиэстера.
Мешки с увеличенным сроком службы (APXL, SPXL)
Мешки сделаны таким образом что на внутренний слой 200 микрон наносится внешний слой более мелкой селективности, получая таким образом градиентную структуру. Эти слои неразделимы, в отличие от мешков ML, и представляют собой единый слой двойной толщины. Мешки XL обеспечивают глубинную фильтрацию одновременно с большей эффективностью и большим сроком службы. Целевой продукт — жидкость. Выпускаются из полипропилена и полиэстера.
Мешки из нетканого материала с плиссированной вставкой (SP-EP)
Эти мешки представляют собой стандартный полипропиленовый мешок внутрь которого вшит складчатый слой из того же материала фиксированной селективностью 200 микрон. За счет этого мешки имеют поверхность фильтрации увеличенную до 1,5м2 против 0,5м2 у обычных мешков, высокую грязеёмкость, и, соответственно, более долгий срок службы. Целевой продукт фильтрации — жидкость.
Мешки с увеличенной поверхностью (…7×63)
Мешки со стандартным кольцом 178мм, но имеющие длину 160см, за счет чего фильтрационная поверхность на 50% больше чем у стандартных мешков – 0,75м2. Это обеспечивает увеличенный срок службы и большую грязеёмкость чем у стандартных мешков. При смене мешков внутри остается значительно меньше жидкости, что также облегчает их замену и уменьшает потери продукта. Нет необходимости использовать вытеснитель объема. Мешки требуют специальную корзину и специальное приспособление для установки в фильтр, что уменьшает возможность их применения.
Специальные фильтры большой производительности (HFB)
Имеют уникальную конструкцию, объединяющую достоинства мешочных и картриджных фильтров. Фильтр имеет диаметр 178 мм, максимальную длину до 758 мм и разные типы уплотнений, что позволяет устанавливать их в различные корпуса мешочных фильтров. Жесткий пластиковый корпус заменяет стальную опорную корзину. Фильтры имеют высокую пропускную способность и грязеёмкость. Выпускаются из полипропилены или стекловолокна, с абсолютным или номинальным рейтингом.
Химическая стойкость
Материал мешка
Полипропилен
AP и PE